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面向二氧化碳电化学还原的阴离子交换膜研究进展
1
作者 李沛 周诗宇 +3 位作者 汪洋 胡婧婷 张春波 李雪峰 《化工新型材料》 北大核心 2025年第8期6-9,15,共5页
CO_(2)电化学还原技术(ECO_(2)RR)是一项在常温常压、绿色条件下将CO_(2)直接转化、增值的重要技术。而阴离子交换膜作为CO_(2)电化学还原器件中的核心部件,其性能决定着整个膜电极的能量转换效率。理想的阴离子交换膜(AEM)应拥有高的... CO_(2)电化学还原技术(ECO_(2)RR)是一项在常温常压、绿色条件下将CO_(2)直接转化、增值的重要技术。而阴离子交换膜作为CO_(2)电化学还原器件中的核心部件,其性能决定着整个膜电极的能量转换效率。理想的阴离子交换膜(AEM)应拥有高的离子传导率、机械性能与化学稳定性,并且能够有效地阻止产物和反应物的交叉渗透,减少ECO_(2)RR系统的能量损失。但阴离子交换膜在ECO_(2)RR中的应用还存在着诸多的障碍需要克服。总结了面向ECO_(2)RR应用的阴离子交换膜的设计、制备与性能,讨论了阴离子交换膜的各项性能对ECO_(2)RR性能的影响,并展望未来面向ECO_(2)RR应用的阴离子交换膜的研究方向。 展开更多
关键词 二氧化碳 电化学还原 阴离子交换膜 离子传导率 化学稳定性
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三相界面调控在电催化二氧化碳还原反应中的研究进展
2
作者 韩子姗 邹亢 杨雪 《应用化学》 北大核心 2025年第7期901-913,共13页
电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)可高效合成高值化学品与燃料,为缓解大气CO_(2)浓度上升及可再生能源存储提供重要技术途径。本综述系统梳理了电催化CO_(2)RR中构建稳定三相界面的研究进展,重点关注增强CO_(2)传质的调控策略以及影响... 电催化二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)可高效合成高值化学品与燃料,为缓解大气CO_(2)浓度上升及可再生能源存储提供重要技术途径。本综述系统梳理了电催化CO_(2)RR中构建稳定三相界面的研究进展,重点关注增强CO_(2)传质的调控策略以及影响膜电极/气体扩散电极体系稳定性的解决方案,并探讨了这些策略的适用范围以及对电催化CO_(2)RR性能的影响。最后,基于三相界面,进一步指出了CO_(2)RR在面向工业化应用过程中所面临的科学与技术挑战。 展开更多
关键词 二氧化碳电还原反应 三相界面调控 二氧化碳传质 体系稳定性
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磷酸苄酯和亚磷酸苄酯衍生物与二氧化碳的电化学羧化反应
3
作者 刘晓菲 王贺 +3 位作者 陶力 任伟民 吕小兵 张文珍 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第9期73-76,共4页
二氧化碳是无毒、储量丰富、廉价易得的可再生能源,以二氧化碳作为碳源,将其催化转化为高附加值的化学品比如羧酸化合物,对实现碳循环可持续利用具有重要的意义。由于二氧化碳的热力学稳定性和动力学惰性,传统的二氧化碳参与的羧化反应... 二氧化碳是无毒、储量丰富、廉价易得的可再生能源,以二氧化碳作为碳源,将其催化转化为高附加值的化学品比如羧酸化合物,对实现碳循环可持续利用具有重要的意义。由于二氧化碳的热力学稳定性和动力学惰性,传统的二氧化碳参与的羧化反应通常需要苛刻的反应条件。与经典的有机合成方法相比,有机电化学合成利用电能驱动反应,不需要额外的化学氧化剂或还原剂,是更安全、可持续和环保经济的有机合成方法。其中,碳卤键或碳杂键与二氧化碳的电化学还原羧化反应可高效获得高附加值羧酸化合物。磷酸酯作为一种良好的离去基团广泛应用于众多有机合成反应。本文发展了在牺牲阳极及非牺牲阳极两种体系中磷酸苄酯和亚磷酸苄酯衍生物与二氧化碳的电化学羧化反应高效合成重要的芳基乙酸类化合物。该反应表现出优异的官能团耐受性,高效且容易放大,为布洛芬、非诺洛芬等芳基乙酸类药物分子提供了一种高效经济绿色的合成方法。通过循环伏安实验和多组对照实验证实磷酸苄酯和亚磷酸苄酯底物在阴极还原生成的苄基自由基和碳负离子是反应关键中间体,同时也不能排除二氧化碳在阴极还原生成CO_(2)^(·-)的可能性。 展开更多
关键词 电化学羧化反应 非牺牲阳极反应 二氧化碳 磷酸苄酯 芳基乙酸
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电催化二氧化碳和硝酸根共还原合成尿素研究进展
4
作者 范晓娅 赵镇 彭强 《化工进展》 北大核心 2025年第5期2856-2869,共14页
尿素是一种关键的农业氮肥,是作物生长不可或缺的原料。电催化CO_(2)和NO_(3)^(-)共还原的C-N偶联反应制尿素被认为是实现清洁和可持续生产的一种有前途的策略,引起了广泛关注。相比于传统的Bosch-Meiser工艺,C-N偶联反应具有降低能耗... 尿素是一种关键的农业氮肥,是作物生长不可或缺的原料。电催化CO_(2)和NO_(3)^(-)共还原的C-N偶联反应制尿素被认为是实现清洁和可持续生产的一种有前途的策略,引起了广泛关注。相比于传统的Bosch-Meiser工艺,C-N偶联反应具有降低能耗和减少碳排放的潜力。本文综述了电催化CO_(2)和NO_(3)^(-)共还原合成尿素的最新研究进展,深入探讨了该反应的机理,结合原位表征和密度泛函理论计算,揭示了促进C-N偶联和提升尿素合成效率的微观机制。本文还总结了提高尿素产率的关键催化剂设计策略,包括杂原子掺杂、缺陷工程、异质结构构建、合金化和原子尺度等调控策略。最后,本文提出了未来研究及工业化应用的挑战与展望,特别关注如何在大规模生产中实现高效、低能耗的尿素合成,同时分析了催化剂的结构设计和精细调控,为实现可持续尿素生产提供理论和实践支持。 展开更多
关键词 电化学 催化剂 可持续性 NO_(3)^(-)还原反应 CO_(2)还原反应 尿素电合成
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二氧化碳电化学还原反应器的研究进展 被引量：7
5
作者 李冰玉 毛庆 +3 位作者 赵健 杜兆龙 刘松 黄延强 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4901-4910,共10页
电化学还原二氧化碳(CO2)可实现CO2的资源化转化,是实现自然界“碳循环”、缓解因CO2过度排放所引起诸多环境问题的关键技术。本文综述了CO2电还原反应器的研究发展现状,并依据电解质的不同对比分析了各反应器的结构、传质特征及与之匹... 电化学还原二氧化碳(CO2)可实现CO2的资源化转化,是实现自然界“碳循环”、缓解因CO2过度排放所引起诸多环境问题的关键技术。本文综述了CO2电还原反应器的研究发展现状,并依据电解质的不同对比分析了各反应器的结构、传质特征及与之匹配阴极的CO2转化活性与选择性。研究指出膜电极构型反应器是当前CO2电还原反应器发展的主要方向,其电解质材料的优选不仅决定于其离子选择性与电导率,还需考虑电催化材料的性质与膜电极效率。最后,提出膜电极构型反应器内的过程强化技术与自支撑结构的阴极设计将成为CO2还原研究发展的新方向。 展开更多
关键词 电催化 二氧化碳电还原 膜电极型反应器 二氧化碳 反应器 电化学
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锡气体扩散电极上电化学还原二氧化碳制甲酸性能的稳定性 被引量：2
6
作者 汪启年 郑璐 +3 位作者 程庆宇 梁阿芳 孙晓文 孙庆业 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1189-1195,共7页
研究了Sn气体扩散电极(SGDE)上电化学还原CO_2制甲酸(ERCF)性能的稳定性。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDX)和活性表面积测试等技术手段分别表征SGDE在电化学还原CO_2制甲酸过程前后的物相结构、表面形... 研究了Sn气体扩散电极(SGDE)上电化学还原CO_2制甲酸(ERCF)性能的稳定性。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDX)和活性表面积测试等技术手段分别表征SGDE在电化学还原CO_2制甲酸过程前后的物相结构、表面形貌、元素组成和活性表面积。采用生成甲酸的法拉第效率(fHCOOH)评价SGDE上电化学还原CO_2制甲酸的性能。结果显示,fHCOOH随电解时间的延长急剧地降低,电解时间12 h的fHCOOH((36.6±1.6)%)比电解时间0.5 h时的fHCOOH((78.5±0.1)%)降低了53%。SGDE在12 h电还原反应后,表面沉积了微量Fe,而且Sn含量(质量分数)减少了66%,活性表面积降低了41%。进一步的研究发现,沉积的微量Fe对电化学还原CO_2制甲酸过程基本没有影响,Sn含量和活性表面积的降低可能是SGDE上电化学还原CO_2制甲酸性能降低的主要原因。 展开更多
关键词 电化学还原 二氧化碳 甲酸 锡气体扩散电极 稳定性
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二氧化碳在铜氧化膜电极上的光电化学还原 被引量：2
7
作者 罗瑾 林仲华 田昭武 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1992年第5期666-669,共4页
本文研究了CO_2在铜阳极氧化膜电极上的光电化学还原行为,在还原电量小于0.1C时,CH_4 的产率较高;还原电量大于2.0C时,主要还原产物为CH_3OH,还对CH_4的产率随外加电位、还原电量和铜阳极氧化膜制备条件的变化关系进行了研究,并对其还... 本文研究了CO_2在铜阳极氧化膜电极上的光电化学还原行为,在还原电量小于0.1C时,CH_4 的产率较高;还原电量大于2.0C时,主要还原产物为CH_3OH,还对CH_4的产率随外加电位、还原电量和铜阳极氧化膜制备条件的变化关系进行了研究,并对其还原机理作了初步探讨。 展开更多
关键词 二氧化碳 光电化学还原 铜电极
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二氧化碳电化学还原的研究进展 被引量：24
8
作者 白晓芳 陈为 +4 位作者 王白银 冯光辉 魏伟 焦正 孙予罕 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2388-2403,共16页
利用低品阶的可再生电能,将二氧化碳(CO_2)电化学还原生成高附加值的化学品或燃料,既可以"变废为宝"、减少CO_2排放,又能将可再生能源转变为高能量密度的燃料储存,具有重要的现实意义。电化学还原CO_2的研究,是目前世界范围... 利用低品阶的可再生电能,将二氧化碳(CO_2)电化学还原生成高附加值的化学品或燃料,既可以"变废为宝"、减少CO_2排放,又能将可再生能源转变为高能量密度的燃料储存,具有重要的现实意义。电化学还原CO_2的研究,是目前世界范围内的研究热点,许多标志性的重要研究成果不断涌现。本文首先简要介绍了CO_2电化学还原的基本原理,然后概述了近5年来在其电催化剂材料和反应机理相关的实验与理论研究方面的昀新研究进展,昀后对其发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 二氧化碳 可再生能源 电化学还原 电催化剂 反应机理
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二氧化碳电化学还原技术研究进展 被引量：3
9
作者 钱鑫 邓丽芳 +2 位作者 王鲁丰 单锐 袁浩然 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期102-107,共6页
二氧化碳(CO2)随着不可再生的煤炭、石油、天然气等传统化石燃料的急剧消耗而大量排放于大气中,是造成全球变暖、环境污染等问题的主要温室气体,也是储量丰富、可再生且廉价易得的碳资源。将CO2看作取之不尽、用之不竭的碳源,并将其转... 二氧化碳(CO2)随着不可再生的煤炭、石油、天然气等传统化石燃料的急剧消耗而大量排放于大气中,是造成全球变暖、环境污染等问题的主要温室气体,也是储量丰富、可再生且廉价易得的碳资源。将CO2看作取之不尽、用之不竭的碳源,并将其转化成具有高附加值的化工产品,可实现变废为宝。目前,CO2的资源化利用技术包括热化学还原、光化学还原、光电催化还原、电化学还原等方法。其中电化学还原技术由于反应条件温和、使用清洁能源、催化效率高、可合成多种含碳化合物和能够通过控制电解条件调控目标产物等优势而受到研究者的广泛关注,其问题在于产物选择性低、催化剂活性低且制备困难、价格昂贵。本文重点介绍CO2电化学还原技术反应机理,讨论电极、电解质、催化剂等因素对CO2电化学还原的影响,概述用于CO2电化学还原的催化剂的研究进展,并对今后的发展趋势进行展望。自从高熵合金的概念提出以后,广大的科研工作者投身到高熵合金的研究工作之中,先后研究了传统高熵合金、难熔高熵合金和复合高熵合金等的组织结构、性能特点和制备工艺,为高熵合金的设计提供了大量的数据支持。此外,“混乱理论”、高熵合金设计参数、第一性原理等理论的提出进一步丰富了高熵合金的理论基础。本文介绍了高熵合金的基本理论和特点,重点论述了高熵合金的设计理论和方法。总结了高熵合金在热力学和动力学上的形成条件,并根据研究现状对高熵合金进行分类,分析了组分元素的种类和配比对高熵合金组织结构以及性能特点的影响,综述了高熵合金计算机模拟方法的基本理论和计算模型,总结了其在性能预测上的应用。最后展望了高熵合金设计的研究方向和发展前景。 展开更多
关键词 二氧化碳 电化学还原 催化剂 反应机理
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电化学二氧化碳还原制甲酸催化剂的研究进展 被引量：6
10
作者 李喆 李泽洋 +1 位作者 杨宇森 卫敏 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期53-66,共14页
随着日益增长的能源需求,人类社会对于传统碳基化石能源过度依赖,不仅加速了地球上有限能源储备的消耗,还导致大气中二氧化碳(CO_(2))不断累积。如何对二氧化碳进行可持续的捕获再利用,实现高效的零碳网络循环,已成为人类亟需解决的重... 随着日益增长的能源需求,人类社会对于传统碳基化石能源过度依赖,不仅加速了地球上有限能源储备的消耗,还导致大气中二氧化碳(CO_(2))不断累积。如何对二氧化碳进行可持续的捕获再利用,实现高效的零碳网络循环,已成为人类亟需解决的重大挑战之一。近年来,使用绿色可持续电力的电化学二氧化碳还原反应(CO_(2)RR)生产增值化学品成为研究热点。本文首先介绍了CO_(2)RR的基本电化学反应原理;然后总结了电化学还原CO_(2)制备甲酸/甲酸盐的主要金属基催化剂,着重介绍了Bi、Sn、In三类金属基催化剂的设计调控策略;进一步概括了电化学相关的原位表征手段,分别介绍了原位光谱技术和原位X射线表征技术;最后对电催化二氧化碳还原研究领域的未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 二氧化碳 电化学还原 甲酸 金属基催化剂 原位表征
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碳基催化材料在电化学还原二氧化碳中的研究进展 被引量：4
11
作者 张琦钰 高利军 +4 位作者 苏宇航 马晓博 王翊丞 张亚婷 胡超 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期2753-2772,共20页
利用电化学还原技术将二氧化碳(CO_(2))转化为高能燃料或高值化学品是提升CO_(2)利用附加值、缓解CO_(2)排放压力的有效途径,也是风电、水电和太阳能等绿色能源的转化与存储方式之一,对间歇性电能“削峰填谷”意义重大。实现高效电化学... 利用电化学还原技术将二氧化碳(CO_(2))转化为高能燃料或高值化学品是提升CO_(2)利用附加值、缓解CO_(2)排放压力的有效途径,也是风电、水电和太阳能等绿色能源的转化与存储方式之一,对间歇性电能“削峰填谷”意义重大。实现高效电化学还原CO_(2)的关键之一在于创制高性能的电催化材料。综述了碳基催化材料在电化学还原CO_(2)方面的研究进展,系统探讨了本征缺陷碳材料、掺杂碳材料、碳基复合材料和整体式碳材料的结构特点以及与电催化还原CO_(2)性能的构效关系,并在此基础之上,展望了碳基催化材料在电化学还原CO_(2)领域中的挑战和未来发展。 展开更多
关键词 碳基催化剂 多孔炭 电化学还原二氧化碳 单原子催化剂 杂原子掺杂
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电化学还原二氧化碳电解器相关研究概述及展望 被引量：2
12
作者 古月圆 韦聚才 +2 位作者 李金东 王路阳 吴旭 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第6期1691-1701,共11页
电化学还原二氧化碳技术可以解决可再生能源(如太阳能)供需不匹配的问题,将过剩的电能转化为具有高附加值的化学品储存,同时减少二氧化碳排放,缓解环境压力。早期研究多在H型电解池中进行,但是这与二氧化碳电化学还原技术的实际工业应... 电化学还原二氧化碳技术可以解决可再生能源(如太阳能)供需不匹配的问题,将过剩的电能转化为具有高附加值的化学品储存,同时减少二氧化碳排放,缓解环境压力。早期研究多在H型电解池中进行,但是这与二氧化碳电化学还原技术的实际工业应用方式差别较大,且受到传质限制,面临电流密度较低的问题。本文主要聚焦于采用连续式二氧化碳电化学还原反应器的相关研究,介绍目前常用的几种反应器结构,对电解器各组成部分、运行条件、可能的优化方式如新型气体扩散电极结构等、电解器失效机理及可能的修复方法进行了探讨。同时认为,由于各研究中采用的电解器结构、组成及运行参数存在差异,电解器中参比电极的使用对于比较各研究中阴极催化剂性能十分有必要。最后,总结提出了二氧化碳电解器的几种改进方式:①催化剂层浆料制备工艺,黏结剂的选择;②优化气体扩散电极制备工艺,基底的选择;③高效稳定的聚合物电解质膜的开发;④运行操作参数优化。 展开更多
关键词 二氧化碳 电化学还原 电解反应器 失效机理
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电化学还原二氧化碳合成碳材料电催化还原氧气合成过氧化氢 被引量：3
13
作者 喻奥 马国铭 +2 位作者 朱龙涛 彭平 李芳芳 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期657-665,共9页
研究了3种不同阳极(铜丝,镀锌铁丝和镍丝)材料对在熔盐中电化学还原CO_(2)制备的碳材料结构和形貌的影响,并探究了制备的3种碳材料,中空四面体碳(HQC,Cu作为阳极时的还原产物)、碳纳米片(CNS,Fe作为阳极时的还原产物)和海绵状多孔碳(SPC... 研究了3种不同阳极(铜丝,镀锌铁丝和镍丝)材料对在熔盐中电化学还原CO_(2)制备的碳材料结构和形貌的影响,并探究了制备的3种碳材料,中空四面体碳(HQC,Cu作为阳极时的还原产物)、碳纳米片(CNS,Fe作为阳极时的还原产物)和海绵状多孔碳(SPC,Ni作为阳极时的还原产物),对2电子氧还原反应(2e;ORR)的电催化性能。研究表明,使用镀锌铁丝作为阳极材料制备的CNS由大量的碳纳米片构成,且该纳米片上具有丰富的孔洞结构以及较大的I_(D)/I_(C)(Raman光谱中D峰与G峰的强度之比,其比值反映材料的缺陷程度)值(0.996)。与HQC和SPC相比,CNS表现出最高的2e;ORR电催化活性和H_(2)O_(2)选择性(接近90%)。CNS的高活性和高选择性归因于其高的I_(D)/I_(C)值和高C—O/C=O比值,说明结构缺陷和C—O/C=O官能团对CNS催化性能至关重要。此外,CNS还具有非常优异的电催化稳定性,在长达14 h的恒电压电化学催化测试后,环电流几乎无衰减。这种以CO_(2)为碳源合成可用于电催化合成过氧化氢(H_(2)O_(2))的碳材料的方法,不仅可以作为缓解温室效应的潜在选项,也为CO_(2)衍生碳的实际应用提供了新的思路。 展开更多
关键词 电化学还原 二氧化碳 碳材料 过氧化氢
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电催化二氧化碳还原用铜基催化剂设计策略 被引量：1
14
作者 郑逸群 李敦 +2 位作者 闵媛媛 李雨窈 黄宏文 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期41-57,共17页
随着全球经济增长,对能源需求不断攀升,进而推动了能源的开发与利用,不可避免导致CO_(2)排放量的持续上升。为有效应对这一环境挑战,电催化CO_(2)还原(CO_(2)RR)技术应运而生,并迅速成为研究热点。该技术不仅可将CO_(2)转换为燃料和化学... 随着全球经济增长,对能源需求不断攀升,进而推动了能源的开发与利用,不可避免导致CO_(2)排放量的持续上升。为有效应对这一环境挑战,电催化CO_(2)还原(CO_(2)RR)技术应运而生,并迅速成为研究热点。该技术不仅可将CO_(2)转换为燃料和化学品,而且有助于实现可再生能源储存。在众多催化剂中,铜基催化剂因其能高效将CO_(2)直接转化为高价值多碳化学品(如乙烯和乙醇)而受到关注。近年来,铜基CO_(2)RR催化剂优化设计进展显著,主要集中在提高催化活性、选择性和稳定性上。重点综述了近年来电催化CO_(2)RR用铜基催化剂的优化设计策略研究进展。从调控催化活性和选择性以及稳定性2方面,分别讨论了晶面工程、合金化处理、铜氧化态调节、催化剂表面功能化和缺陷工程等代表性调控策略的研究进展,探讨了电催化剂的核心参数(组成、微观结构、形貌、尺寸等)对催化剂性能的协同效应。最后对未来电催化CO_(2)RR技术的发展前景进行展望,并分析当前面临的挑战。 展开更多
关键词 二氧化碳电化学还原 电催化剂 铜基催化剂 纳米晶体合成 改性 高值化学品
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高温活性位点印迹法制备碳基单原子镍及其二氧化碳还原应用研究
15
作者 梁心虹 郭宇辰 +1 位作者 程风顺 朱远蹠 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期338-344,共7页
利用具有分级多孔结构且导电性能优异的MOF衍生材料为碳基底,通过设计高温活性位点原子印迹法制备了碳基二氧化碳还原(ECR)催化剂。该方法的优势在于将活性较低的ZnN_(x)或氮空位(V-N_(x))转化为M-N_(x)。通过前驱体(Zn-N-C)合成时加入S... 利用具有分级多孔结构且导电性能优异的MOF衍生材料为碳基底,通过设计高温活性位点原子印迹法制备了碳基二氧化碳还原(ECR)催化剂。该方法的优势在于将活性较低的ZnN_(x)或氮空位(V-N_(x))转化为M-N_(x)。通过前驱体(Zn-N-C)合成时加入Super P进行插层,结合高温活性位点印迹制备高活性原子分散的Ni-N-C-sp ECR电催化剂。Super P可对催化剂的局部环境进行协调,并同步提升了碳基底的导电性能。结果表明:碳化后的催化剂具有丰富的孔结构和高活性。Ni-N-C-sp催化剂在-0.76V(vs.RHE)的电位范围内表现出100%的法拉第效率。同时电流密度能够达到33.2mA/cm^(2)。优异的法拉第效率和较大的电流密度表明Ni-N-C-sp催化剂在电催化ECR领域的高适用性。 展开更多
关键词 高温活性位点原子印迹法 二氧化碳还原反应 高负载 镍单原子催化剂
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美研究光—电化学法二氧化碳制甲醇取得进展 被引量：2
16
《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期94-94,共1页
目前将二氧化碳转化为甲醇的方法能耗高、投资大、反应条件苛刻。日前,美国得州大学研究人员开发了一种借助氧化铜纳米棒和阳光用二氧化碳来生产甲醇的新方法,据说会更加安全、简单且廉价。
关键词 二氧化碳转化 甲醇 电化学法 反应条件 研究人员 纳米棒 氧化铜
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美开发出电化学转化二氧化碳为高附加值产品的低能耗新方法
17
作者 王熙庭 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期45-45,共1页
通过电化学还原过程,研究人员可以将二氧化碳转化为乙烯等高附加值的产品。传统的电化学还原二氧化碳方法,阴极会产生乙烯等分子,阳极则会产生氧气,约有90%的能量被电解槽阳极的产氧过程消耗掉了,而所得氧气商业价值低。因此,寻找一种... 通过电化学还原过程,研究人员可以将二氧化碳转化为乙烯等高附加值的产品。传统的电化学还原二氧化碳方法,阴极会产生乙烯等分子,阳极则会产生氧气,约有90%的能量被电解槽阳极的产氧过程消耗掉了,而所得氧气商业价值低。因此,寻找一种能够降低驱动阳极反应能量的原料,可能是从根本上降低二氧化碳转化技术能耗的策略。甘油作为生物燃料生产过程中产生的有机副产物,氧化所需能量较少,可以用于能耗极高的产氧步骤。 展开更多
关键词 二氧化碳转化 高附加值产品 电化学转化 低能耗 开发 反应能量 电化学还原 还原过程
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光热催化还原二氧化碳反应器研究进展 被引量：10
18
作者 唐文彬 张志翔 +3 位作者 池家晟 陈铭夏 江治 上官文峰 《分子催化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期499-512,共14页
光热催化还原技术是二氧化碳资源化的研究热点之一.设计高效的新型催化剂材料,是构建有效的光热催化反应体系的重要内容,而开发与催化材料适配的反应器,则可以最大化地发挥催化剂的性能,是光热催化放大反应的关键.我们综述了光热催化反... 光热催化还原技术是二氧化碳资源化的研究热点之一.设计高效的新型催化剂材料,是构建有效的光热催化反应体系的重要内容,而开发与催化材料适配的反应器,则可以最大化地发挥催化剂的性能,是光热催化放大反应的关键.我们综述了光热催化反应器的不同形式,讨论了光热催化关键变量温度、光照、给料类型和运行方式对反应器设计的影响.总结了反应器设计的局限性和挑战性,对光热催化还原二氧化碳的技术发展提出了展望. 展开更多
关键词 光热催化 二氧化碳还原 反应器设计
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二氧化碳电还原反应的理论研究 被引量：9
19
作者 苑琦 杨昊 +1 位作者 谢淼 程涛 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第5期161-174,共14页
通过电能将二氧化碳转化为高附加值的工业产品:一方面有利于大幅度减少空气中二氧化碳这类温室气体的含量,同时也实现了电能到化学能的转化,实现电化学储能。尽管对二氧化碳电化学还原的研究已经有三十多年,但仍然缺乏高效地将二氧化碳... 通过电能将二氧化碳转化为高附加值的工业产品:一方面有利于大幅度减少空气中二氧化碳这类温室气体的含量,同时也实现了电能到化学能的转化,实现电化学储能。尽管对二氧化碳电化学还原的研究已经有三十多年,但仍然缺乏高效地将二氧化碳电化学还原的催化剂。目前,已报道的研究体系在催化性能上远远无法满足工业生产的要求。为了开发制备更高效的二氧化碳电化学还原催化剂,深入理解二氧化碳电还原反应机理至关重要。在研究电化学反应机理方面,理论模拟可以从原子水平提供基元反应的反应细节和能量信息,补充了实验无法提供的微观反应机理。一方面解释了已有实验现象,另一方面也为反应机理的研究提供了新的认识。在此基础上,利用高通量计算和机器学习这些新的研究范式,为加速材料开发提供了理性设计的新思路。在本工作中,我们将对近些年来二氧化碳电还原方面的理论研究工作进行系统性的总结。 展开更多
关键词 二氧化碳 电化学 还原反应 理论模拟 非均相催化
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特拉华大学开发出二氧化碳高效转化为一氧化碳的电化学新方法
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作者 王熙庭 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期38-38,共1页
美国特拉华大学一个研究团队开发了一种将二氧化碳电化学转换为一氧化碳的高选择性催化剂，效率达92％。研究人员发现，他们使用的纳米多孔银催化剂，比常用的将二氧化碳转化为有用的化学品的多晶银催化剂活性高3000倍。银被认为是一个... 美国特拉华大学一个研究团队开发了一种将二氧化碳电化学转换为一氧化碳的高选择性催化剂，效率达92％。研究人员发现，他们使用的纳米多孔银催化剂，比常用的将二氧化碳转化为有用的化学品的多晶银催化剂活性高3000倍。银被认为是一个用作二氧化碳还原的催化剂的很有前途的材料，因为它提供了高的选择性（-81％），且成本比其他贵金属催化剂少得多。此外，因为它是无机的， 展开更多
关键词 二氧化碳转化 美国特拉华大学 一氧化碳 电化学 开发 选择性催化剂 银催化剂 二氧化碳还原
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